Extração de reflectância de superfície de imagens Landsat de forma automática

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Moisés Fernandes Pinhal
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1 Extração de reflectância de superfície de imagens Landsat de forma automática Hugo Fagundes Endereço: Porto Alegre, setembro de 2017.

2 Apresentação Esse manual tem por objetivo apresentar uma metodologia para extrair a reflectância de superfície de forma automatizada, utilizando polígonos dentro da área das imagens Landsat para quaisquer bandas que se tenha interesse. São fornecidos junto com o manual dois scripts, um para Landsat 5 e outro para Landsat 8. A diferença entre eles está basicamente relacionada a máscara de nuvens e sombra, que apresenta nome e os códigos diferentes para as feições identificadas. O código está programado para extrair o valor da média e da mediana dos píxeis dentro de um polígono qualquer para as bandas do vermelho e do infravermelho próximo

3 Pastas de trabalho e arquivos de entrada Em um diretório qualquer, crie um pasta que contenha o script a ser executado em matlab (Extr_ref_L5.m), uma pasta denominada Shapes e outras pastas que contenham as imagens para cada Tile. Nesse caso, considerando apenas uma Tile, chamaremos a pasta de Imagens, conforme figura abaixo.

4 Pastas de trabalho e arquivos de entrada Dentro da pasta Shapes devem estar todos os polígonos no formato vetorial (.shp) e um arquivo de texto com os nomes de cada polígono. Por exemplo, para o caso abaixo se tivéssemos apenas um polígono, nosso arquivo de texto (gov.txt) conteria apenas uma linha com o nome GV1.shp.

5 Pastas de trabalho e arquivos de entrada É importante que cada shapefile contenha apenas um polígono para o formato de leitura atual. Entretanto, o código pode ser alterado para que ele leia arquivos com mais de um polígono. Além disso, as imagens Landsat estão com o datum WGS84 norte e, portanto, os arquivos shapefile também devem estar em coordenadas métricas e nesse mesmo datum.

6 Pastas de trabalho e arquivos de entrada Na pasta imagens devem estar todas as imagens baixadas para determinada Tile, zipadas no formato.tar.gz. Na imagem abaixo, observe que todas as imagens pertencem a orbita 216 e ponto 073. É importante mencionar aqui que as imagens que terminam com T2 não apresentam correções geométricas adequadas, e portanto podem não ser úteis no processo de extração automática da reflectância de superfície.

7 Alterando informações no Script No slide seguinte está uma imagem com o Script. Confira e, se necessário, altere os nomes dos arquivos e dos diretórios das linhas 9, 10, 14, 18, 22, 49 e 101. O arquivo ListaImagens.txt, na linha 18 se refere ao arquivo de texto que contém o nome das imagens que serão lidas. Um exemplo pode ser visto na imagem abaixo:

8 Alterando informações no Script Ressalta-se que para cada Tile o programa deve ser executado novamente trocando o nome das pastas onde estão as imagens e o nome dos arquivos com as listas das imagens e nomes dos shapes.

9 Alterando informações no Script

10 Alterando informações no Script Após a conferência dos nomes dos diretórios e dos arquivos de entrada, basta executar o programa e aguardar. Como as imagens estão compactadas e os arquivos de cada banda são grandes, o processamento pode levar algum tempo. Após o processamento, serão geradas duas tabelas, uma com os valores da média e outra com os valores da mediana. As colunas ímpares representam os valores da reflectância na faixa do vermelho e as pares os valores na faixa do infravermelho próximo. Os resultados serão salvos em um arquivo.mat e podem ser abertos a qualquer momento no matlab.

11 Considerações importantes Embora o código esteja programado para extrair o valor da média e da mediana dos píxeis, esse pode ser facilmente alterado para que as informações de outras bandas sejam adquiridas ou mesmo realizar outras operações, como cálculo de índice como NDVI, NDWI, entre outros. Além disso, pode-se extrair outras informações de outras imagens. Por exemplo, pode-se extrair a radiância de imagens Landsat, desde que a imagem forneça essa informação. Para isso, basta alterar a forma de leitura das imagens.

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